개방형 스프링클러 헤드를 사용하는 경우의 특징
스프링클러설비에서 개방형 헤드를 설치한 장소는 무대부 또는 연소할 우려가 있는 개구부 등 화재확산이 빠를 곳으로 예상되는 장소이다. 그래서 일제개방밸브가 개방되는 순간 일제개방밸브가 담당하고 있는 방수구역에 설치된 모든 헤드에서 소화수가 일시에 쏟아진다. 화재로 인한 피해보다 수손피해가 더 클수도 있다는 것을 알면서도 화재확산을 방지하기 위해 개방형 헤드를 사용한다.
개방형 헤드를 사용하는 경우의 방수압력 및 방수량
가. 하나의 방수구역에 설치된 헤드 수를 기준으로 한다.
개방형 헤드를 사용하는 하나의 방수구역에는 하나의 일제개방밸브(Deluge Valve)가 설치된다. 그래서 하나의 일제개방밸브에서 연결된 배관에 설치된 모든 헤드의 수를 기준으로 헤드 수를 산정한다. 결국 하나의 방수구역에 설치되는 모든 개방형 헤드 수를 기준으로 계산한다는 것을 의미한다.
나. 폐쇄형 헤드를 설치하는 경우와 다른 점
이것이 폐쇄형 헤드를 설치하는 경우와 다른 점이다. 폐쇄형 헤드를 설치하는 경우 수원을 산정하는 기준개수는 하나의 층을 기준으로 설치된 헤드 수를 살펴본다. 하나의 층에 다수의 방호구역이 존재하면 하나의 층에 설치된 모든 헤드 수를 합산하여 기준개수 여부를 판단한다.
다. 폐쇄형 헤드에서의 계산과 다르게 적용되는 이유
폐쇄형 헤드를 사용하는 방호구역에서는 화재가 옆 방호구역으로 전이되는 것을 가정하여 하나의 층에 설치된 헤드의 수를 대상으로 기준개수를 산정한다. 그 이유는 폐쇄형 헤드는 Fire Plume에 의해 헤드가 감열된 후 개방되기 때문에 화재의 전파가 가능하다고 가정하기 때문이다. 그러나 개방형 헤드는 일단 델류지밸브가 개방되면 모든 헤드에서 방수가 되기 때문에 화재가 확산되기 전에 제어가 가능하다고 판단하여 하나의 일제개방밸브만을 기준으로 산정하는 것이다.
라. 다수의 방수구역이 존재하는 경우
그런데 가압송수장치의 송수량을 산정할 때 하나 더 생각해야 할 점은 하나의 특정소방대상물에 다수의 개방형 헤드를 사용하는 방수구역이 존재하는 경우이다. 이런 경우에는 가장 많은 헤드 수가 설치된 최대 방수구역의 헤드 수가 기준이 된다. 왜냐하면 가압송수장치는 어느 방수구역의 화재에도 대응이 가능한 송수량을 토출할 수 있어야 하기 때문이다.
개방형 헤드에서 형성되어야 할 방수압력 및 방수량
가. 가장 말단 헤드에서의 방수압력 및 방수량
방수구역에 설치된 모든 헤드에서 0.1Mpa 이상의 방수압력으로 80ℓ/min 이상의 방수량이 쏟아져야 한다. 그렇다면 가장 마찰손실이 큰 헤드는 어떤 헤드인가? 마찰손실이 큰 만큼 방수압력이 가장 낮은 헤드는 말단에 설치된 헤드이다. 일제개방밸브로부터 가장 말단에 설치된 헤드에서 0.1Mpa 이상의 방수압력과 80ℓ/min 이상의 방수량이 형성되어야 한다.
나. 나머지 헤드에서의 방수압력과 방수량 계산
말단 헤드에서의 방수압력과 방수량이 선정되었으니 이제 역으로 계산해야 한다. 말단 헤드에서 직전 헤드까지의 배관 직관길이 및 관 부속품의 마찰손실을 계산하여야 한다. 이러한 방식으로 계산하게 되면 일제살수설비에서 연결된 배관에 설치되는 모든 헤드에서는 말단 헤드에서 보다 훨씬 더 높은 방수압력과 방수량이 형성되게 된다. 이러한 계산법을 수리계산이라고 한다.
가압송수장치의 1분당 송수량
지금까지 알아본 것은 개방형 헤드 선단에서 형성되어야 할 방수압력과 방수량이다. 그런데 우리가 알고자 하는 것은 개방형 헤드를 사용하는 스프링클러 가압송수장치의 1분당 송수량이다. 최대 방수구역에 설치된 모든 개방형 헤드에서 0.1Mpa 이상의 방수압력과 80ℓ/min 이상의 방수압력이 형성될 수 있는 수량이 가압송수장치의 1분당 송수량이 된다. 이는 헤드가 30개 이하인지 아니면 30개를 초과하는지에 따라 송수량 선정방법이 달라진다. 다음 글에서 자세히 언급하기로 한다.
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